光子 - 暇つぶしWikipedia

光子

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^ なぜならば、基準系の重心では、衝突した反粒子は正味の運動量を持たないのに対して単一の光子は（周波数や波長がゼロにはならないため）常に運動量を持つ。そのため、運動量保存則を満たすために、正味の運動量がゼロとなる少なくとも二つの光子が生成される必要がある（ただし、陽電子が原子核中の陽子と対消滅する場合等、系が別の粒子や場と相互作用している場合は、クーロン力が並進対称性を破るため、一つの光子が生成することが可能である）。二つの光子のエネルギー（周波数）は、運動量保存則で決定される。
^ マクスウェル方程式は電磁波の可能なすべてのエネルギーを対象とするものであったので、ほとんどの物理学者は当初、プランクのエネルギーの量子化は、放射を吸収、放出する物質の未知の制約に由来すると考えていた。しかし、アインシュタインはこのとき初めて、エネルギーの量子化は電磁放射自体の性質として提案した。
^ 特に光子モデルでは光のエネルギーは周波数に依存するとし、物質と放射としての振舞いを熱平衡で説明する。また、マックス・プランクが半古典モデルで説明しようとした黒体放射の性質も説明できる。半古典モデルは量子力学の発展に貢献した。Kimble, H.J.; Dagenais, M.; Mandel, L. (1977). “Photon Anti-bunching in Resonance Fluorescence”. Physical Review Letters 39 (11): 691-695. Bibcode: 1977PhRvL..39..691K. doi:10.1103/PhysRevLett.39.691.
^ 光電効果は、1887年にヘルツ及び翌1888年にドイツの物理学者ヴィルヘルム・ハルヴァックス（Wilhelm Hallwachs）によって発見された。
^ quanta（量子）という用語は1900年以前から、電気を含む離散量を表す用語として使われていたことから、これは次第にエネルギー量子（energy quantum）と呼ばれるようになっていた。
^ 他にもアインシュタインが近似式としてしか得ていなかった公式 E=mc2 を精確な結果として導出することができた。
^ なお、"輻射の量子がエネルギーとともに方向をもった運動量を運ぶことをきわめて説得的に示す"というコンプトンの結論に対して、当初は強い反対があったが、1924年には完全に受け入れられるようになったということである。
物理学史II(1968) pp.183-184
^ ただし、ルイスの光の粒子の概念は生成も破壊もされない光の原子に相当するもので、アインシュタインの光量子概念とは異なっていた。
^ この定式化されたばかりの量子力学が議論されたこの第５回はソルベー会議全体の中でももっとも有名な会議である。しかしながら、主題にあげられた光子（photon）の命名を前年に行ったばかりのルイス自身は会議に招待されなかった。代わりにルイス＝ラングミュアの原理で知られるアメリカの物理化学者のアーヴィング・ラングミュアが、主題の量子力学への貢献は何もないのになぜか招待された。
Coffey(2008) p.188
^ 現代物理学において、原子に対してどのような操作を加えても変化せず安定的である根拠は、この湯川の中間子論に求められる。

出典 ^ a b c d e f Amsler, C. et al. (Particle Data Group) (2008 +2009 partial update). ⇒“Review of Particle Physics: Gauge and Higgs bosons”. Physics Letters B 667: 1. Bibcode: 2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. ⇒http://pdg.lbl.gov/2009/tables/rpp2009-sum-gauge-higgs-bosons.pdf.
^ C・ロヴェッリ『すごい物理学講義』河出文庫、2019年、148頁。
^ E.g., Appendix XXXII in Born, M. (1962). Atomic Physics. Blackie & Son. ISBN 0-486-65984-4
^ Kobychev, V.V.; Popov, S.B. (2005). “Constraints on the photon charge from observations of extragalactic sources”. Astronomy Letters 31 (3): 147-151. arXiv:hep-ph/0411398. Bibcode: 2005AstL...31..147K. doi:10.1134/1.1883345.
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^ See p.31 inAmsler, C.; et al. (2008). “Review of Particle Physics”. Physics Letters B 667: 1-1340. Bibcode: 2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018.
^ Raman, Chandrasekhara Venkata; Bhagavantam, S (1931) (PDF). ⇒IJP V6 p353.pdf Experimental proof of the spin of the photon. Indian Association for the Cultivation of Science. ⇒http://dspace.rri.res.in/bitstream/2289/2123/1/1931 IJP V6 p353.pdf.
^ E.g., section 1.3.3.2 in Burgess, C.; Moore, G. (2007). The Standard Model. A Primer. Cambridge University Press. ISBN 0-521-86036-9. https://books.google.co.jp/books?id=PLYECqs2geEC&pg=PA27&redir_esc=y&hl=ja
^ E.g., section 9.3 in Alonso, M.; Finn, E.J. (1968). Fundamental University Physics Volume III: Quantum and Statistical Physics. Addison-Wesley
^ Mermin, David (February 1984). “Relativity without light”. American Journal of Physics 52 (2): 119-124. Bibcode: 1984AmJPh..52..119M. doi:10.1119/1.13917.

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